2018年高考化学分类题库(9)

考点19 化学实验基础

一、选择题

1.(2018·全国卷Ⅰ·9)在生成和纯化乙酸乙酯的实验过程中,下列操作未涉及的是( )

【命题意图】通过乙酸乙酯的制备,考查基本的实验操作及物质分离提纯的方法。【解析】选D。乙酸乙酯的制备实验中由于最终得到的乙酸乙酯不能溶解在水中,所以分离的方法是分液而非蒸发,所以答案选D。

【教材回扣】掌握乙酸乙酯的制备原理是解题的关键,难点是装置的作用分析,注意从乙酸乙酯的性质(包括物理性质和化学性质)特点的角度去解答和判断。

2.(2018·江苏高考·5)下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验

目的的是 ( )

A.用装置甲灼烧碎海带

B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液

C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中I-的Cl2

D.用装置丁吸收氧化浸泡液中I-后的Cl2尾气

【命题意图】本题考查实验基本操作,较易。

【解析】选B。A项,灼烧应在坩埚中进行,错误;B项,海带灰与滤液之间通过过滤法分离,正确;C项,浓盐酸与MnO2制备Cl2时需要加热,错误;D项,Cl2应用碱液吸收,Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度小,不可吸收,错误。

【教材回扣】本题考查的实验来自课本实验,过滤操作、实验制备Cl2和Cl2的尾气处理等。

3.(2018·全国卷Ⅱ·13)下列实验过程可以达到实验目的的是( )

编号实验目的实验过程

A

配制0.400 0 mol·L-1的

NaOH溶液称取4.0 g固体NaOH于烧杯中,加入少量蒸馏水溶解,转移至250 mL容量瓶中定容

B 探究维生素C的还原性

向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的

维生素C溶液,观察颜色变化

C 制取并纯化氢气

向稀盐酸中加入锌粒,将生成的气体依次通过

NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液

D

探究浓度对反应速率的影

响向2支盛有5 mL不同浓度NaHSO3溶液的试管中同时加入 2 mL 5%H2O2溶液,观察实验现象

【命题意图】本题以图表的形式考查化学实验中基本实验操作和实验的设计与

评价。

【解析】选B。4.0 g固体NaOH的物质的量为0.1 mol,因此使用250 mL的容量瓶,但题目中对实验的操作叙述不清楚,没有冷却、洗涤等步骤,故A项错误;FeCl3具有氧化性,因此能与具有还原性的维生素C发生反应,从而使溶液的

颜色由黄色变为浅绿色(Fe2+),故B项正确;C项中产生的气体应最后通过浓硫酸,否则会引入水蒸气,故C项错误;H2O2与NaHSO3的反应没有明显的实验现象,因此不能用此反应探究浓度对反应速率的影响,故D项错误。

【教材回扣】物质的量浓度溶液的配制步骤:

4.(2018·全国卷Ⅲ·10)下列实验操作不当的是( )

A.用稀硫酸和锌粒制取H2时,加几滴CuSO4溶液以加快反应速率

B.用标准HCl溶液滴定NaHCO3溶液来测定其浓度,选择酚酞为指示剂

C.用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na+

D.常压蒸馏时,加入液体的体积不超过圆底烧瓶容积的三分之二

【命题意图】本题考查化学实验基本仪器和基本操作的化学知识,意在考查学生利用所学化学实验基础知识解决化学问题的能力。

【解析】选B。A项加几滴硫酸铜溶液,Zn置换出CuSO4溶液中的Cu,可形成锌、铜及稀硫酸组成的原电池,产生氢气速率加快,故A说法正确;B项指示剂酚酞的变色范围是8.2~10,而碳酸氢钠溶液略显碱性,稍加盐酸就会颜色突变,故B说法错误;C项钠元素的焰色反应为黄色,故C说法正确;D项蒸馏时,若加入的液体超过烧瓶容积的三分之二,加热时液体溢出,会造成事故,故D说法正确。

【易错警示】关于实验基本操作的几个问题

(1)固体药品的取用。取用固体药品一般用药匙。有些块状的药品可用镊子夹取。

用过的药匙或镊子要立刻用干净的纸擦拭干净,以备下次使用。把块状的药品或密度较大的金属颗粒放入玻璃容器时,应该先把容器横放,把药品或金属颗粒放入容器口以后,再把容器慢慢地竖立起来,使药品或金属颗粒缓缓地滑到容器的底部,以免打破容器。

(2)液体药品的取用。液体药品通常盛在细口瓶里。取用细口瓶里的液体药品时,先拿下瓶塞,倒放在桌上,然后拿起瓶子,标签向着手心,瓶口要紧挨着试管口,将液体缓缓地倒入试管。

(3)滴管的使用。滴管是用来吸取和滴加少量试剂的一种仪器。使用滴管时要注意:①取液后的滴管,应保持胶头在上,不要平放或倒置,防止试液倒流,腐蚀胶头;②不要把滴管放在实验台或其他地方,以免污染滴管。严禁用未经清洗的滴

管再吸取别的试剂(滴瓶上的滴管不要用水冲洗)。

(4)试纸的使用。品红试纸、石蕊试纸、淀粉碘化钾试纸使用时可以用水润湿,pH 定性使用时可以用水润湿,定量检测时不能润湿。

二、非选择题

5.(2018·全国卷Ⅰ·26) 醋酸亚铬[Cr·2H2O]为砖红色晶体,难溶于冷水,易溶于酸,在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系

中利用金属锌作还原剂,将三价铬还原为二价铬;二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。回答下列问题:

(1)实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却,目的是。仪器a的名称是。

(2)将过量锌粒和氯化铬固体置于c中,加入少量蒸馏水,按图连接好装置。打开K1、K2,关闭K3。

①ｃ中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色,该反应的离子方程式为。

②同时c中有气体产生,该气体的作用是。

(3)打开K3,关闭K1和K2。c中亮蓝色溶液流入d,其原因是 ;

d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离,需采用的操作是、、洗涤、干燥。

(4)指出装置d可能存在的缺点

。

【命题意图】本题主要是考查醋酸亚铬制备原理的实验探究,考查学生的化学实验与探究的能力,从提供的新信息中,准确地提取实质性内容,并与已有知识整合、重组为新知识块的能力,题目难度中等。实验原理和有关物质性质的明确及

题干信息的提取和应用是解答的关键。

【解析】(1)因醋酸亚铬[Cr·2H2O]在气体分析中用作氧气吸收剂,故其很容易吸收氧气而发生反应,所以蒸馏水经煮沸后迅速冷却的目的就是去

除水中溶解的氧气;仪器a的名称是分液漏斗。

(2)根据题干描述,c中溶液主要发生锌与三氯化铬电离出的三价铬离子反应生

成二价铬离子,所以发生反应的化学方程式为Zn+2Cr3+Zn2++2Cr2+,c中产生的气体是锌粒与盐酸反应产生的氢气,其作用是排除c中的空气,防止二价铬再被氧化。

(3)打开K3,关闭K1和K2,由于c中仍然产生氢气,产生的氢气导致c中的压强变大,将c中的液体压入d中,与d中的醋酸钠溶液反应生成醋酸亚铬。根据醋

酸亚铬的性质,其难溶于冷水,所以可以将得到的溶液冷却,降低醋酸亚铬的溶解度,使醋酸亚铬以沉淀的形式析出,然后过滤、洗涤将其分离出来。

(4)由于醋酸亚铬很容易吸收空气中的氧气,d装置是一个敞开体系,与空气接触,可能导致醋酸亚铬被氧化。

答案:(1)去除水中溶解的氧气分液漏斗

2 ① Zn+2Cr3+Zn2++2Cr2+

②排除c中空气

(3)c中产生H2使压强大于大气压 (冰浴)冷却过滤

(4)d装置为敞开体系,可能使醋酸亚铬与空气接触

【快速巧解】在盐酸溶液中锌把Cr3+还原为Cr2+,同时产生的氢气将装置中的空气排尽防止Cr2+被氧化。生成的氢气导致c中压强增大,可以把生成的CrCl2压入d装置发生反应,据此解答。

6. (2018·全国卷Ⅲ·26)硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O,M=248 g·mol-1)可用作定影剂、还原剂。回答下列问题:

(1)已知:K sp(BaSO4 =1.1×10-10,K sp(BaS2O3 =4.1×10-5。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质,选用下列试剂设计实验方案进行检验:

试剂:稀盐酸、稀H2SO4、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、H2O2溶液

实验步骤现象

①取少量样品,加入除氧蒸馏水②固体完全溶解得无色澄清溶液

③④,有刺激性气体产生

⑤静置, ⑥

(2)利用K2Cr2O7标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下:

①溶液配制:称取 1.200 0 g某硫代硫酸钠晶体样品,用新煮沸并冷却的蒸馏水在中溶解,完全溶解后,全部转移至100 mL的中,加蒸馏水至。

②滴定:取0.009 50 mol·L-1的K2Cr2O7标准溶液20.00 mL,硫酸酸化后加入过量KI,发生反应: Cr2-+6I-+14H+3I2+2Cr3++7H2O。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色,发生反应:I2+2S2-S4-+2I-。加入淀粉溶液作为指示剂,继续滴定,当溶液,即为终点。平行滴定3次,样品溶液的平均用量为24.80 mL,则样品纯度为%(保留1位小数)。

【命题意图】本题考查化学实验设计与评价知识,意在考查学生利用所学化学实验知识解决科学探究及创新的能力。

【解析】(1)该实验的目的是检验市售硫代硫酸钠中是否含有硫酸钠,所以在加酸时不能加稀硫酸,应加入稀盐酸与硫代硫酸钠反应:Na2S2O3+2HCl S↓+SO2↑+2NaCl+H2O;该反应的实验现象除有无色刺激性气味的气体逸出外,还有淡黄色沉淀生成;静置后,应取上层清液加入BaCl2溶液来检验S-的存在。

2 ①在配制溶液时,应先将固体放在烧杯中溶解,然后再转移到100 mL容量瓶中,接着加入蒸馏水,待凹液面最低处与刻度线相切时,即定容。

②滴定时,依据淀粉遇碘单质变蓝色,所以滴定终点的判断为当溶液蓝色褪去,且半分钟内不恢复原色。

③结合题中所给信息可得反应之间的关系为

K2Cr2O7 ~ 3 I2~ 6Na2S2O3·5H2O 1 mol 6 mol

0.009 50 mol·L-1×20.00 mL c×24.80 mL

可得:

..=

.·

,

n(Na2S2O3·5H2O)=..

.

mol·L-1×0.1 L

m(Na2S2O3·5H2O)=..

.

mol·L-1×0.1L×248 g·mol-1

则样品纯度=

..

.

·-.·-

.

×100%=95.0%

答案: 1 ③加入过量稀盐酸④出现乳黄色浑浊⑤吸)取上层清液,滴入BaCl2溶液⑥产生白色沉淀

2 ①烧杯容量瓶刻度②蓝色褪去95.0

【知识拓展】

(1)易溶物质的获取

实验室或工业制备(或合成)的物质,都需要经过分离和提纯,其中易溶物质的提取或提纯常有

①加入试剂,促进析出(降低目标物质的溶解性),所加试剂多是有机溶剂。

②蒸发溶剂,结晶过滤。

(2)结晶水化物的获取

如胆矾晶体、碳酸钠晶体等一般通过蒸发浓缩、结晶、过滤得到,一般不采用加热蒸干,否则,得到的晶体不含结晶水。

(3)易水解物质的获取

在蒸发获取易水解物质时,必须加以保护,抑制它的水解。比如MgCl2溶液蒸发时,是在HCl气流中获取MgCl2晶体。

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